一電路設計與實現(xiàn)

國內(nèi)已有的研究文獻，只是對仲裁器PUF進行了改進，但并沒有提高仲裁器PUF在不同芯片中的差異性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也未對具體的應用進行描述。對此，本文設計了由多路仲裁器PUF電路、多數(shù)表決器和運算門陣列三部分組成的防克隆電路，用以解決上述問題。

1多路仲裁器PUF電路設計

仲裁器使用D觸發(fā)器，D觸發(fā)器不易進入亞穩(wěn)態(tài)。即使信號傳輸?shù)难訒r差小于D觸發(fā)器建立時間，它的輸出也是一個穩(wěn)定的狀態(tài)，不是‘1’就是‘0’。但根據(jù)以往研究者的資料和實際實驗測試，使用了D觸發(fā)器的仲裁器PUF存在以下的問題:相同電路在不同芯片間的傳輸延時差異性減小，張俊欽等人測得該差異產(chǎn)生的概率約為11.2%;針對此問題，文中共設計了8支仲裁器PUF電路。每支仲裁器PUF由128個開關(guān)單元組成，結(jié)構(gòu)完全一致，但選擇位F(0．．．127)不同。左半部分為8支仲裁器PUF，右半部分為其中一支仲裁器PUF的局部放大圖。F［0］～F［10］為一部分選擇位，“信號輸入”代表仲裁器PUF的輸入端，“信號輸出”代表仲裁器PUF的輸出端。每一支仲裁器PUF電路都通過運算門陣列與被保護電路的輸出進行運算。因此，只要有一支電路的延時差發(fā)生差異，最終的輸出都會發(fā)生變化。而最終的輸出發(fā)生變化的概率，即8支電路中至少有一支在不同芯片中產(chǎn)生延時差異的概率為1－1－0．()1128=61.34%。理論上，PUF的數(shù)量越多，上述的概率就越高，但考慮到FPGA資源有限，過多的PUF電路會占用過多的空間，因此只設計了8支電路，而此概率已遠遠高于D.Lim等人得到的23%的概率。在設計中，通過分析不同的選擇位對應的響應，確定每支PUF電路的選擇位，使得輸出結(jié)果中，各有4支電路的輸出為‘1’和‘0’，保持了‘1’和‘0’的均衡性，從而加大敵方破解的難度。經(jīng)過實驗，使用8支電路達到了預期的效果。此外，仲裁器PUF的輸出取決于上下兩條線路的延時差，而電路的布局布線對延時有很大的影響。每次進行重新編譯時，布局布線都有可能發(fā)生改變，導致延時差發(fā)生變化，從而引起輸出的改變。同時，即使在同一塊芯片中，也可能存在著工藝不均勻的情況，所以仲裁器PUF布局在不同的位置，就可能會產(chǎn)生不同的輸出。考慮到這點，在實際操作中，本文使用了Altera公司QuartusII的高級功能邏輯鎖(LogicLock)，將設計好的仲裁器PUF電路鎖定在了芯片的固定區(qū)域內(nèi)，減小了布局布線及芯片不均勻產(chǎn)生的影響，同時給被保護電路的設計留出了足夠的芯片資源，使得兩者不會產(chǎn)生干擾，還有利于團隊的分工和協(xié)作，提高效率。

2多數(shù)表決器為保證系統(tǒng)穩(wěn)定

要求仲裁器PUF在同一芯片中對同一激勵的響應保持恒定。在實際應用中，氣溫變化與電壓不穩(wěn)是電子設備面臨的兩個最大難題，仲裁器PUF也不能例外。盡管D.Lim等人測得仲裁器PUF在同一芯片中對同一激勵的響應發(fā)生變化的概率只有0.7%，但該數(shù)據(jù)是在溫度范圍為40～70℃，電壓變化幅度為±2%的情況下測得的。若電子設備要求必須能在極端環(huán)境下正常工作，上述測試環(huán)境下的數(shù)據(jù)顯然不能滿足要求。因此必須進行電路設計，保證輸出的穩(wěn)定性。借鑒文獻提到的方法，對每一支仲裁器PUF在同一激勵下的多次響應進行寄存，然后對寄存的響應進行多數(shù)表決。由此可以有效避免因外部環(huán)境變化而對輸出產(chǎn)生的影響。其中多數(shù)表決器由VHDL寫成，并生成符號(symbol)，與仲裁器PUF在原理圖環(huán)境中進行編譯，

摘要:基于OBE理念，從課程目標及畢業(yè)要求、課程理論部分內(nèi)容設計、教學過程改革與實施等環(huán)節(jié)對細胞工程課程進行了規(guī)劃，從而有效提升了教學效果，提升了學生的自主學習能力和實踐技能水平，為學生未來的職業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎。

關(guān)鍵詞:OBE理念;細胞工程;課程設計

1OBE理念概述

OBE理念是一種基于目標導向的反向教學方法，教師在教學過程中要以學生為中心，以學習成果為出發(fā)點反向設計教學目標、教學過程、教學評價體系等教學環(huán)節(jié)。截至2016年，教育部高等教育評估中心和中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會共同認證了全國高校812個工科專業(yè)，同年我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，標志著我國工程教育認證體系與國際教育認證體系實質(zhì)等效，對于推動我國工程技術(shù)人才跨境流動和執(zhí)業(yè)具有重要意義。細胞工程專業(yè)作為一門實踐性和應用性較強的新工科專業(yè)，亟需通過課程改革提升教學效果。

2基于OBE理念的課程目標及畢業(yè)要求

2.1課程目標

論文關(guān)鍵詞:生物課程；人文教育；滲透；和諧

論文摘要:新課程標準注重以學生為本,力求形成一個情感、態(tài)度、價值觀相連的體系。生物學作為課程體系的一部分,怎樣在課堂教學中滲透人文教育,實現(xiàn)生物學科的人文教育功能,是我們每一位生物教師值得思考的問題。

人文教育即人性教育,其核心是涵養(yǎng)人文精神,以個體的心性完善為最高目標,教學生怎樣做人,怎樣與自然、社會和人和諧相處。其實僅從生物學本身研究對象的終極目的“人與自然和諧發(fā)展”這一點而言,生物學具有較重的人文色彩,隨著人們對生命科學研究的深入,這一人文色彩愈來愈得到彰顯。新課程標準注重以學生為本,力求形成一個情感、態(tài)度、價值觀相連的體系。生物學作為課程體系的一部分,怎么樣在課堂教學中滲透人文教育,實現(xiàn)生物學科的人文教育功能,是我們每一位生物教師值得思考的問題。下面就自己的教學實踐淡談在生物教學中滲透人文精神的有益嘗試。

一、充分挖掘教材的社會功能,增強學生的社會責任感

隨著科學技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代生物學不斷為人類創(chuàng)造著物質(zhì)文明和精神文明,對人們的物質(zhì)和文化生活的影響越來越大。因此,在生物教學中,滲透生物學與社會及其日常生活密切相關(guān)的內(nèi)容,讓學生理解生物知識在社會和生活中的應用,在盡情領略生物科技帶給人們的健康與舒適的同時,增強回報社會、服務社會的責任感和義務感。同時理性地提醒學生,科學技術(shù)的發(fā)展也帶來了一些負面影響甚至災難:人類正面臨著如環(huán)境污染、溫室效應、人口膨脹、能源枯竭等嚴重的威脅。但是這些問題的出現(xiàn)并不是生命科學本身造成的,它們的解決必須要提升我們的人文精神,依靠科學的方法,遵循自然發(fā)展規(guī)律,讓學生去理解人與自然、人與社會和諧發(fā)展的重要性,樹立可持續(xù)發(fā)展的科學意識和人文意識。

二、發(fā)揮生物學史的德育功能,塑造學生的高尚人格

摘要:發(fā)展醫(yī)學科技事業(yè)是同志非常關(guān)注的一個重要問題,其醫(yī)學科技倫理思想主要包括四個方面的內(nèi)容:必須重視醫(yī)學科技倫理問題;醫(yī)學科技的發(fā)展必須為人類造福;尊重本論文由整理提供醫(yī)學科技工作者的勞動成果,保護知識產(chǎn)權(quán);誠信、求實創(chuàng)新、拼搏奉獻、團結(jié)協(xié)作,這些內(nèi)容是醫(yī)學科技發(fā)展的內(nèi)在要求,也是醫(yī)學科學研究中必須遵循的道德規(guī)范。

醫(yī)學科學技術(shù)作為科學技術(shù)事業(yè)的一個重要方面,在推動醫(yī)學發(fā)展,提高人民群眾健康素質(zhì)方面起著十分重要的作用。發(fā)展醫(yī)學科學技術(shù)是同志非常關(guān)注的一個重要問題,對此有過許多精辟論述,他特別強調(diào)在發(fā)展醫(yī)學科學技術(shù)過程中,要嚴格遵守倫理道德規(guī)范。

當前,認真學習和研究同志醫(yī)學科技倫理思想,對于促進我國醫(yī)學科學技術(shù)事業(yè)的發(fā)展,充分發(fā)揮醫(yī)學科學技術(shù)在促進經(jīng)濟和社會發(fā)展、本論文由整理提供提高人民群眾身體素質(zhì)中的作用,貫徹和落實科學發(fā)展觀,具有十分重要的現(xiàn)實指導意義。同志醫(yī)學科技倫理思想內(nèi)容十分豐富,我們認為主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。

一、客觀、公正地評價醫(yī)學科學技術(shù)的作用,重視醫(yī)學科學技術(shù)倫理問題隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,科學技術(shù)不斷運用于各個領域。在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè),科學技術(shù)越來越顯現(xiàn)出重要作用。一些高新技術(shù)不斷應用于疾病的診斷、治療和康復之中,為人類的健康本論文由整理提供帶來了福音。在新的歷史時期,醫(yī)學科學技術(shù)更深入、更快速地向前發(fā)展,對人類社會和人自身的發(fā)展產(chǎn)生更加深刻的影響。正如同志于2000年8月21日在第十六屆世界計算機大會開幕式上的講話中所指出:“20世紀,人類取得了輝煌的科技成就。從量子理論、相對論的創(chuàng)立,脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),信息科學的誕生,到人類基因組序列‘工作框架圖’的繪就,世界科技發(fā)生的深刻的革命,社會生產(chǎn)力極大提高。可以預計,21世紀科學技術(shù)的進一步發(fā)展,特別是信息技術(shù)和生命科學的不斷突破,將對世界政治、經(jīng)濟、文化生活產(chǎn)生更加深刻的影響。”[1]220“以分子生物學為核心的生物工程技術(shù)醞釀著新的重大突破,為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和人類健康開辟了全新的前景。”[2]同時,我們還應看到,高新醫(yī)學技術(shù)的運用也帶來了許多倫理問題,值得我們重視和研究,并采取切實有效的措施,最大限度地降低高新醫(yī)學技術(shù)的負面影響,充分發(fā)揮高新醫(yī)學技術(shù)在醫(yī)療工作中本論文由整理提供的重要作用,為人類的健康服務。2000年8月5日,同志在北戴河會見諾貝爾獎獲得者時的講話中強調(diào):“信息科學和生命科學的發(fā)展,提出了涉及人自身尊嚴、健康、遺傳以及生態(tài)安全和環(huán)境保護等倫理問題。”“在21世紀,科技倫理的問題將越來越突出。”[3]這應引起我們的高度重視。

二、醫(yī)學科學技術(shù)的發(fā)展必須為人類造福歷史經(jīng)驗證明,科學技術(shù)是生產(chǎn)力發(fā)展的重要動力,是人類社會進步的重要標志。科學技術(shù)的每一次重大突破,都會引起生產(chǎn)力的深刻變革,人類社會的巨大進步。特別是知識經(jīng)濟時代,科學技術(shù)在經(jīng)濟和社會發(fā)展中所起的作用越來越明顯。因此,同志曾多次指出:促進經(jīng)濟和社會各項事業(yè)的發(fā)展是科技工作的重要任務,“以知識造福于人民,是科技工作者的光榮責任。”[1]601995年5月26日,他在全國科學技術(shù)大會上的講話中指出:“科技工作要始終把經(jīng)濟建設作為主戰(zhàn)場,把攻克國民經(jīng)濟發(fā)展中迫切本論文由整理提供需要解決的關(guān)鍵問題作為主要任務。”[4]“要十分重視解決環(huán)境保護、資源合理開發(fā)利用、減災防災、人口控制、人民健康等社會發(fā)展領域的科技問題,為改善生態(tài)環(huán)境、提高人民的生活質(zhì)量和健康水平作出貢獻,促進經(jīng)濟和社會的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。”[1]54防病治病,促進人們的健康是醫(yī)學的根本目的。高新醫(yī)學技術(shù)的運用是實現(xiàn)醫(yī)學目的的重要手段,要使高新醫(yī)學技術(shù)發(fā)揮積極作用,必須樹立正確的價值取向。

為了實現(xiàn)這一目標,操作、運用高新醫(yī)學技術(shù)的醫(yī)務人員必須具備為病人服務的崇高品德。因此,應對醫(yī)務人員加強醫(yī)學道德教育,提高其思想覺悟和道德水平,真正樹立為病人服務的思想,做到以病人為中心,從而有利于醫(yī)務人員從病人的利益出發(fā),克服醫(yī)學技術(shù)主義至上的觀念,更加注重人文關(guān)懷,貫徹和落實生物-社會-心理醫(yī)學模式。

論文關(guān)鍵詞魔芋；微球莖；栽培

論文摘要通過魔芋微球莖移栽田間試驗，結(jié)果表明：成活率可達93.6%；全生育期170d，平均株高19.9cm，葉色濃綠，單個微球莖上長出的植株最多達9個，收獲的原種平均單球重55.4g；最大單球重128g，呈圓柱狀，最小單球重7g，球形。魔芋微球莖在魔芋種芋生產(chǎn)中占絕對優(yōu)勢。

據(jù)統(tǒng)計，2006年底國內(nèi)外需魔芋鮮芋90.0萬噸，而國內(nèi)鮮芋產(chǎn)量只有52.5萬噸，魔芋生產(chǎn)遠不能滿足市場需求。目前我國魔芋行業(yè)的瓶頸是種植業(yè)，其中缺乏良種、種芋繁殖系數(shù)低是制約種植業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，解決好種芋的數(shù)量和質(zhì)量問題，就解決了魔芋種植業(yè)瓶頸問題。利用無性系克隆技術(shù)生產(chǎn)的組培良種是解決種芋問題最為有效途徑之一。魔芋組培試管苗的研究報道最早見于1986年[1]，國內(nèi)許多單位先后也開展了大量的魔芋組織培養(yǎng)技術(shù)研究[2，3]，但大都止步于組織培養(yǎng)成功后，卻未能推廣或產(chǎn)業(yè)化，其根本原因在于技術(shù)未實現(xiàn)規(guī)模化應用，生產(chǎn)成本過高，老百姓無法接受。2003年，云南省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所報道了一種魔芋微球莖的繁育技術(shù)[4]。隨著魔芋微球莖快速繁殖方法的建立[5，6]，有望從根本上解決魔芋種芋問題。魔芋組培苗栽培技術(shù)已有報道[7，8]，但卻未見關(guān)于魔芋微球莖栽培方面的報道。本文旨在將魔芋微球莖移栽于田間，對其成活率、植株地上及地下部分性狀等方面進行評價，對推動我省魔芋生產(chǎn)的進一步發(fā)展具有重要意義。

1材料與方法

1.1材料

微球莖由湖北省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究室提供。微球莖是2006年12月從培養(yǎng)瓶中取出，用自來水洗凈培養(yǎng)基，放在自然環(huán)境下使其表皮干燥，然后放在沙中保存。2007年4月20日種植于湖北省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究室試驗基地，2007年11月5日收獲。